Nghiên Cứu Thành Phần Hóa Học và Hoạt Tính Sinh Học của Impatiens chapaensis và Impatiens parvisepala

LỜI CAM ĐOAN

1. MỞ ĐẦU

1.1. Tổng quan về chi Impatiens

1.2. Đặc điểm thực vật chi Impatiens

1.3. Sử dụng chi Impatiens trong y học cổ truyền

1.4. Tình hình nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Impatiens

1.4.1. Nhóm chất flavonoid

1.4.2. Nhóm chất triterpenoid

1.4.3. Nhóm chất steroid

1.4.4. Một số nhóm chất khác

1.5. Tình hình nghiên cứu về hoạt tính sinh học của chi Impatiens

1.5.1. Hoạt tính kháng viêm

1.5.2. Hoạt tính hạ đường huyết

1.5.3. Một số hoạt tính sinh học khác

1.6. Tổng quan về 2 loài: Móc tai Sapa (Impatiens chapaensis) và Bóng nước đài hoa nhỏ (Impatiens parvisepala)

2. NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ

3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. Phương pháp chiết tách

3.2. Phương pháp xác định cấu trúc

3.3. Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học

3.3.1. Hoạt tính kháng viêm

3.3.2. Hoạt tính hạ đường huyết

4. CHIẾT TÁCH VÀ TINH CHẾ CÁC HỢP CHẤT TỪ 2 LOÀI NGHIÊN CỨU

4.1. Loài Móc tai Sapa (Impatiens chapaensis)

4.1.1. Quy trình xử lý mẫu thực vật và tạo cao chiết

4.1.2. Quy trình phân lập chất

4.1.3. Dữ liệu phổ các chất sạch phân lập được

4.2. Loài Bóng nước đài hoa nhỏ (Impatiens parvisepala)

4.2.1. Quy trình xử lý mẫu thực vật và tạo cao chiết

4.2.2. Quy trình phân lập chất

4.2.3. Dữ liệu phổ các chất sạch phân lập được

5. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

5.1. Phân tích, xác định cấu trúc các chất phân lập từ loài Móc tai Sapa (Impatiens chapaensis)

5.1.1. Các hợp chất flavonoid

5.1.2. Các hợp chất monophenol

5.1.3. Các hợp chất khác

5.2. Phân tích, xác định cấu trúc các chất phân lập từ cây Bóng nước đài hoa nhỏ (Impatiens parvisepala)

5.2.1. Các hợp chất flavonoid

5.2.2. Các hợp chất triterpenoid

5.2.3. Các hợp chất khác

5.3. Kết quả thử nghiệm hoạt tính sinh học

5.3.1. Kết quả thử hoạt tính kháng viêm

5.3.2. Kết quả thử hoạt tính hạ đường huyết

6. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

I. Nghiên Cứu Impatiens Tổng Quan Thành Phần Hóa Học

Việt Nam sở hữu thảm thực vật đa dạng, là nguồn tài nguyên quý giá cho y học cổ truyền. Nhiều bài thuốc dân gian chưa được nghiên cứu sâu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học. Việc khai thác, kế thừa và phát triển nguồn thực vật làm thuốc có ý nghĩa khoa học, kinh tế và xã hội to lớn. Khoa học hiện đại cho phép phân tích sâu hơn về dược liệu, thành phần hóa học và tác dụng dược lý liên quan. Xu hướng hiện nay là tìm kiếm các hợp chất tự nhiên có hoạt tính dược lý cao để phát triển thuốc. Nghiên cứu hoá học theo định hướng hoạt tính sinh học là con đường hiệu quả để tìm kiếm hoạt chất từ nguồn tài nguyên tái tạo. Nghiên cứu này tập trung vào chi Impatiens (hoa Móng Tay), một chi thực vật có nhiều ứng dụng trong y học cổ truyền.

1.1. Chi Impatiens Đặc điểm thực vật và phân bố ở Việt Nam

Họ Bóng nước (Balsaminaceae) có 2 chi, trong đó chi Impatiens có hơn 1000 loài. Việt Nam có 43 loài Impatiens. Hầu hết sống ở độ cao 4000m so với mực nước biển, môi trường ẩm ướt. Chi Impatiens phân bố rộng ở châu Á, châu Phi, Bắc Mỹ. Đông Dương là trung tâm đa dạng của chi ở Đông Nam Á. Các loài cây này thường mọng nước, sống một hoặc hai năm, cao 50-250 cm. Lá mọc so le, có cuống, hình mác, mép có răng cưa. Hoa mọc ở nách lá, màu trắng, đỏ, hồng. Quả nang, hình quả trám, có lông tơ, khi bóp nhẹ thì vỏ nứt thành 4-5 mảnh.

1.2. Chi Impatiens Ứng dụng trong y học cổ truyền toàn cầu

Các loài Impatiens được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền để điều trị nhiều bệnh như điều hòa miễn dịch, kháng khuẩn, viêm khớp, chống oxy hóa, dị ứng, mẩn ngứa, nhiễm trùng. I. balsamina dùng lợi tiểu, trị ung thư, hột trị mất kinh; lá I. chinensis trị phỏng, lậu. Trung Quốc dùng hạt I. balsamina để long đờm, giảm đau hậu sản, an thai. Toàn cây chữa phong thấp, bị thương, rắn cắn. I. capensis lợi tiểu, chữa vàng da, viêm gan. Nhật Bản dùng nước ép hoa I. balsamina trị viêm da, mề đay, chống dị ứng. I. parviflora trị thấp khớp, gãy xương, nhiễm trùng, và được xem là thảo dược chống ung thư ở một số nơi.

II. Thành Phần Hóa Học Impatiens Những Nghiên Cứu Hiện Tại

Các nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Impatiens từ năm 1958 đến nay đã phân lập và xác định cấu trúc hơn 300 hợp chất từ 28 loài. Các hợp chất này thuộc các lớp flavonoid, triterpenoid, steroid, acid phenolic, coumarin, quinone, acid béo, hợp chất chứa nitơ. Flavonoid và triterpenoid là hai lớp chất chính, có nhiều hoạt tính sinh học quan trọng. Phân tích hóa học chi tiết đã hé lộ sự đa dạng về cấu trúc hóa học trong chi này.

2.1. Nhóm Chất Flavonoid Phân lập hợp chất và cấu trúc

Đến nay, có 66 flavonoid được phân lập từ chi Impatiens. Các hợp chất này thuộc các phân nhóm như flavone, flavanone, anthocyanidin. Flavone là phân nhóm phổ biến nhất. Các hợp chất flavone trong chi tồn tại ở cả dạng tự do và glycoside. Ví dụ, kaempferol-3-O-[2′′-O-α-L-rhamnopyranosyl-3′′-O-β-ᴅ-glucopyranosyl]-β-ᴅ- glucopyranoside là một flavone mới được tìm thấy khi nghiên cứu về hóa thực vật của chi Impatiens.

2.2. Triterpenoid và Steroid Thành phần hóa học chi tiết

Ngoài flavonoid, triterpenoid và steroid cũng được tìm thấy trong chi Impatiens. Các nghiên cứu đã xác định cấu trúc của nhiều triterpenoid thuộc các loại oleanane, baccharane, ursane, lupane. Steroid cũng được phân lập và xác định, đóng góp vào sự đa dạng hóa học của chi này. Các nghiên cứu về phân lập hợp chất và xác định cấu trúc tiếp tục mở rộng sự hiểu biết về hóa thực vật của chi Impatiens.

III. Hoạt Tính Sinh Học Impatiens Kháng Viêm Hạ Đường Huyết

Chi Impatiens thể hiện nhiều hoạt tính sinh học quý báu như kháng viêm, hạ đường huyết, chống ung thư, chống oxy hóa, kháng khuẩn, kháng nấm. Các nghiên cứu in vitro và in vivo đã chứng minh tiềm năng dược lý của các hợp chất từ chi này. Đặc biệt, hoạt tính kháng viêm và hoạt tính hạ đường huyết được quan tâm nhiều do liên quan đến các bệnh phổ biến.

3.1. Hoạt Tính Kháng Viêm Cơ chế tác động và tiềm năng

Một số hợp chất trong chi Impatiens thể hiện hoạt tính kháng viêm thông qua việc ức chế các yếu tố gây viêm như NO (nitric oxide). Các nghiên cứu đã xác định các hợp chất cụ thể có khả năng giảm viêm trong mô hình thử nghiệm in vitro và in vivo. Tiềm năng ứng dụng y học của hoạt tính kháng viêm từ Impatiens là rất lớn, đặc biệt trong điều trị các bệnh viêm mãn tính.

3.2. Hoạt Tính Hạ Đường Huyết Ảnh hưởng đến enzym α glucosidase

Các hợp chất từ chi Impatiens cũng cho thấy hoạt tính hạ đường huyết thông qua cơ chế ức chế enzym α-glucosidase. Enzym này đóng vai trò quan trọng trong quá trình hấp thụ glucose, do đó ức chế nó có thể giúp kiểm soát đường huyết. Các nghiên cứu đã xác định các hợp chất có khả năng ức chế enzym α-glucosidase, mở ra tiềm năng phát triển các dược phẩm mới cho bệnh tiểu đường.

3.3 Sàng Lọc Sinh Học Impatiens Phương Pháp Đánh Giá Hoạt Tính

Trong sàng lọc sinh học thì các phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học của Impatiens như: hoạt tính kháng viêm được thông qua khả năng ức chế sản sinh NO. Ngoài ra còn có hoạt tính hạ đường huyết thông qua khả năng ức chế enzym α-glucosidase trong số các chất phân lập được. Đây cũng là một trong những phương pháp dùng để kiểm tra hoạt tính sinh học của hợp chất tự nhiên.

IV. Impatiens chapaensis I

Ở Việt Nam, một số loài Impatiens đã được sử dụng trong dân gian để chữa bệnh, nhưng chưa có nghiên cứu nào về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học. Luận án này chọn hai loài Impatiens phân bố ở Việt Nam: Impatiens chapaensis (Móc tai Sapa) và Impatiens parvisepala (Bóng nước đài hoa nhỏ) làm đối tượng nghiên cứu. Mục tiêu là làm sáng tỏ thành phần hóa học và hoạt tính sinh học (đặc biệt là kháng viêm, hạ đường huyết), tạo cơ sở khoa học cho việc sử dụng hiệu quả nguồn hoạt chất từ hai cây này.

4.1. Impatiens chapaensis Móc tai Sapa Phân tích và phân lập hợp chất

Nghiên cứu tập trung vào phân tích hóa học của Impatiens chapaensis, sử dụng các phương pháp chiết tách, sắc ký, và phổ nghiệm để phân lập hợp chất. Các hợp chất được xác định cấu trúc bằng các kỹ thuật như NMR (Nuclear Magnetic Resonance) và phổ khối lượng (Mass Spectrometry). Mục tiêu là xác định các hợp chất có tiềm năng dược lý từ loài cây này.

4.2. Impatiens parvisepala Bóng nước đài hoa nhỏ Tìm kiếm hợp chất tự nhiên

Tương tự, nghiên cứu cũng tập trung vào Impatiens parvisepala, với mục tiêu tìm kiếm các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học. Các quy trình chiết tách, phân lập hợp chất, và xác định cấu trúc được áp dụng để khám phá thành phần hóa học của loài cây này. So sánh thành phần hóa học giữa hai loài có thể cung cấp thông tin quý giá về sự đa dạng hóa học trong chi Impatiens.

V. Kết quả Nghiên cứu Cấu trúc hóa học và ứng dụng y học

Nghiên cứu thành công trong việc phân tích và xác định cấu trúc của nhiều hợp chất từ Impatiens chapaensis và Impatiens parvisepala. Kết quả thử nghiệm hoạt tính sinh học cho thấy tiềm năng dược lý của các hợp chất này, đặc biệt trong việc chống viêm và hạ đường huyết. Các kết quả này mở ra triển vọng mới cho việc ứng dụng y học của hai loài cây này.

5.1. Hợp chất mới từ Impatiens Cấu trúc hóa học độc đáo

Nghiên cứu đã phát hiện một số hợp chất mới từ Impatiens chapaensis và Impatiens parvisepala với cấu trúc hóa học độc đáo. Việc xác định cấu trúc chi tiết của các hợp chất này là quan trọng để hiểu rõ về cơ chế tác động và tiềm năng dược lý. So sánh cấu trúc hóa học với các hợp chất đã biết có thể giúp dự đoán hoạt tính sinh học.

5.2. Thử nghiệm hoạt tính sinh học Tiềm năng dược lý học

Các hợp chất được phân lập từ Impatiens chapaensis và Impatiens parvisepala đã được thử nghiệm hoạt tính sinh học, bao gồm hoạt tính kháng viêm (ức chế sản sinh NO) và hoạt tính hạ đường huyết (ức chế enzym α-glucosidase). Kết quả cho thấy một số hợp chất thể hiện hoạt tính đáng kể, mở ra tiềm năng phát triển các dược phẩm mới. Nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tác động là cần thiết để khai thác tối đa tiềm năng dược lý học của các hợp chất này.

VI. Kết Luận và Hướng Phát Triển Nghiên cứu dược liệu

Nghiên cứu này đã đóng góp vào việc làm sáng tỏ thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của Impatiens chapaensis và Impatiens parvisepala. Kết quả cung cấp cơ sở khoa học cho việc sử dụng và khai thác hiệu quả nguồn hoạt chất từ hai loài cây này. Hướng phát triển tiếp theo là nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tác động của các hợp chất có hoạt tính, cũng như đánh giá độc tính tế bào và thử nghiệm trên mô hình động vật để đánh giá hiệu quả và an toàn.

6.1. Đánh Giá Độc Tính Tế Bào Ứng dụng y học an toàn

Trước khi ứng dụng y học, cần đánh giá độc tính tế bào của các hợp chất có hoạt tính từ Impatiens chapaensis và Impatiens parvisepala. Các nghiên cứu in vitro có thể cung cấp thông tin quan trọng về mức độ an toàn của các hợp chất này. Việc xác định độc tính tế bào giúp đảm bảo rằng các dược phẩm tiềm năng sẽ không gây hại cho sức khỏe.

6.2. Thử Nghiệm Trên Động Vật Đánh giá tác dụng dược lý học

Sau khi đánh giá độc tính tế bào, cần tiến hành thử nghiệm trên mô hình động vật để đánh giá tác dụng dược lý học của các hợp chất từ Impatiens chapaensis và Impatiens parvisepala. Thử nghiệm trên động vật có thể cung cấp thông tin về hiệu quả điều trị, liều dùng, và tác dụng phụ. Kết quả từ các thử nghiệm này là cần thiết để tiến gần hơn đến việc phát triển các dược phẩm mới từ nguồn dược liệu này.

6.3 Tương Lai Nghiên Cứu Impatiens Tìm Kiếm tính chất dược lý

Hướng đi trong tương lai về nghiên cứu khoa học Impatiens là tìm kiếm tính chất dược lý khác như: ung thư, oxy hóa, kháng khuẩn, kháng nấm, từ hai loại thảo dược này. Vì một số loài thuộc chi Impatiens đã được sử dụng trong dân gian trong việc chữa trị nhiều bệnh, tuy nhiên chưa có nghiên cứu nào về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài này được thực hiện.

Nghiên Cứu Thành Phần Hóa Học và Hoạt Tính Sinh Học của Hai Loài Impatiens